言

　　champ-av3是一种功能强大的数字信号处理板，内嵌vxworks操作系统，具有专门的dsp算法库，运行速度快、实时性好，町以配合多种子卡来适应不同的接口要求，十分适用于雷达、声纳、人工智能等应用场合。champ-av3集成了4片motorola公司的mpc7447/a处理芯片，每片处理器各自拥有256 mb的sdram存储空间。4片处理器通过mv64360桥片挂在内部64位100 mhz的pci-x数据总线上，通过这条总线，4片mpc7447/a可以方便快速地传输数据，共享资源。它还具有专门的obic模块，对多处理器之间的联系进行管理。同时，板上还具备两个安装子卡的接口，支持多种pmc(pci mezzanine card)子卡，使得数据的出入接口灵活，便于用户扩展功能。

1 硬件结构

　　champ-av3提供4个高性能的处理模块，每个模块包括1个1 ghz的mpc7447/a处理器、256 mb的sdram和mv64360 pci桥片。这4个模块通过构成回路的pci-x总线挂在一起，彼此可以进行高速的互连。而mv64360 pci桥片则给mpc7447/a、sdram和pci-x总线提供丫通畅的连接接口。

　　在多处理器共同工作时，会碰到需要将数据发送给多个处理器或者数据从多个处理器流水通过的问题，这个问题常常比处理器的运算能力更限制板子的性能。本板的四方回路式结构很好地解决了这个问题。

1.1 存储器类型和存储空问的分配

　　champ-av3在地址空问分配上独具特色，它的存储空间全部统一编址，因此任何一个处理器都能访问到其他处理器的存储空间，也能访问两个pmc子卡的存储空问和vme总线的空间。而任何一个子卡模块或vme主控器也能随意访问这些处理器的存储空问。它的存储空间分配方式见表1。

　　champ-av 3的每个处理模块都有128 mb或256 mb的sdram，它具有双倍的传输速率，在125 mhz工作频率下，数据传输速率可达2.0 gb/s。每个sdram都可以被所有的处理器访问，vme总线也可以通过pci到vme的转换接口访问到它。

　　为了分担sdram的压力，板上还有一片256 kb的高速sram，可以专门用来存储外围设备的一些状态字。例如在dma传输时，dma控制器可以一边从sdram中访问数据，一边从sram中获取外围设备状态。

　　在champ-av3板上，靠近a处理模块处有一片64 mb或128 mb、32 bit的flash存储空间，它可以被擦除100万次，数据保存可达20年以上。为了防止意外擦除，板上提供硬件跳线器。实际应用中值得注意的是，这片flash存储器只能由a处理模块直接访问，a处理模块将flash存储器中的数据读到自己的存储空间后，其他处理模块才能共享。这一点也可以从表1的存储空间分配表看出。

　　champ-av3主板的处理器读取存储器时，先从存储器搬人高速缓冲存储器，再进行访问，而外部设备只能直接访问存储器。所以在访问数据时一定要注意，最新数据究竟是在存储器中还是在高速缓冲存储器中。这里需要提及两个函数cacheflush()和cachein-validate()。它们是编程中经常需要使用的指令。在外部器件读取数据之前，需要将数据从高速缓冲存储器cacheflush()到存储器中，以保证外部器件读到当前的最新数据；在外部器件向存储器写了数据后，需要将数据从存储器cacheinvalidate()到高速缓冲存储器中，以保证处理器读到的是最新数据。在dma传数和处理器之间共享数据时必须注意这种数据的及时刷新。

1.2 接口

　　champ-av3有两个网口：网口0是百兆网，它与前面板上的rj45连接器和后面板上的p2插座都连在一起；网口1是干兆网，它只与后面板上的p2插座连接。这两个网口的接口都在a处理模块上，但是基于vx-works共享空间网络特点，所有的处理模块都可以通过一个网口通信。这个特点也可以推广到多板系统。

　　本板还具有vme64主从接口能力。vme64接口通过pci-pci桥挂到a、b处理模块之间，在dma方式下，本地存储器与vme总线之间可以有50 mb/s的传输速率。

　　板上还有3个串口：串口1是eia-232电平，与前面板后面板都相连；串口2、3有eia-232和eia-422两种传输电平，串口2与后面板的p2插座相连，串口3与后面板的p0插座相连。需要注意，串口2、3只有b处理模块能够直接使用。

　　同时，板上还具备两个安装pmc子卡的接口，它们都符合pci和pci-x总线标准，其中pci-x总线接口支持64 bit、66 mhz或100 mhz的传输速率，可以具有800 mb/s的峰值传输能力。本板支持多种pmc子卡，使得数据的出入接口灵活，便于用户扩展功能。

2 软件设计

　　champ-av3提供一套与硬件相结合的软件包，可以对板子进行初始化和板内自检。板内自检包括上电自检和初始自检，可以保证95％的检测范围。

　　用户编程的开发环境在tornarlo2.0以上的版本中进行，编程语言址c/c++。但除了用c语言编写应